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Innovation in der Instandhaltung
Motor für die Zukunft
Dipl.-Ing Jutta Isopp
Messfeld GmbH
Dipl.-Ing. Dr. Andreas Dankl
dankl+partner consulting | MCP Deutschland GmbH
Dipl.-Ing. Georg Güntner
Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H.
Innovation in der
Instandhaltung? Gibt es diese?
 Innovation = „Neuerung“ oder „Erneuerung“
 Innovation = willentlicher & gezielter Veränderungsprozess hin zu etwas „Neuem“
 Innovation = neue Ideen & Erfindungen und deren wirtschaftliche Umsetzung
 Innovationen sind Ideen, wenn diese in neue Produkte, Dienstleistungen oder
Verfahren umgesetzt werden; d.h. Ideen die tatsächlich erfolgreiche Anwendung
finden und den Markt durchdringen
20.04.2016 2
 Condition Monitoring
Source: http://www.messfeld.com/
Source: http://www.parstream.com http://www.envisioncn.com/
 Predictive Maintenance
3
Kernthemen von Industrie 4.0:
Innovationstreiber für IH ?
1. Vernetzung, IoT & Kommunikation von Maschine-Maschine
2. Intelligente Produkte & Produktion (Smart Factory)
3. Transparente Systeme mit Echtzeitdaten
4. Sensorik & Mobilgeräte
5. Sichere Systeme
6. Nachhaltigkeit & Ressourceneffizienz
7. Standardisierte & nachvollziehbare Prozesse
8. Interaktion von Mensch und Technik
9. Mitarbeiterqualifikation und flexibler Personaleinsatz
10.Wissensvernetzung (Social Media)
Ansätze für innovative IH
Innovationen
- Organisation
- Eigenressourcen
- Fremdleistung
- IH-Strategien
- IH-Methoden
- Dokumentation
• Wirtschaftlichkeit
• Anlagenverfügbarkeit
• Leistungsanforderungen
• QSGU-Ziele
• …
• Unternehmens-
Vorgaben
• Anlagencharakteristik
Leistungsbedarf
• „Vorschriften“
• …
Wirtschaftliche Konsequenzen
von Innovationen (Theorie  Praxis)
Zeit
Produktivität
Effektivität
Effizienz
VORTEIL
• Produktivität
• Effektivität
• Effizienz
Fragen:
Welche IH-Innovation?
Zu welchem Zeitpunkt?
Potenzialhebel der
Instandhaltung
Steigerung der
IH-EFFEKTIVITÄT
„die richtigen Dinge tun“
 Risikobasierte IH- &
Ersatzteil-Strategien
 Betriebliche Asset-
verantwortung
 Arbeitsteilung & Struktur
Steigerung der
IH-EFFIZIENZ
„die Dinge richtig tun“
 Prozesse & Steuerung
Dokumentation
 Lagerorganisation
 Beschaffung
70% - 80% der
IH-Kostenpotenziale
20% - 30% der
IH-Kostenpotenziale
Potenziale
Hinweise: Angegebene Potenziale sind Erfahrungswerte aus der AMIS-
Datenbank und der Literatur
Optimierungshebel
Minimierung von
PRODUKTIONS-
VERLUSTEN
 Entgangener
Deckungsbeitrag
 ungenutzter
Ressourcenverbrauch
 Zusatzkosten
Ergebnispotenzial:
1 – xx-fach der
IH-Kostenpotenziale
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Identifikation von Innovations-
Potenzialen in der Instandhaltung
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Werks- und Anlagenlayout
Beschaffung neuer Anlagen
Anlagen-Controlling
Produktionsplanung
Rüsten der Anlagen
Produktions- und Instandhaltungsprozesse
Anlagenbezogene IH-Strategien
Ersatzteilw irtschaft
Organisation, Dokumentation und QM-System
Verbesserungsmanagement
Sicherheit, Ordnung, Sauberkeit, Visualisierung
Mitarbeiterqualifikation und -motivation
Beschaffungs- und Fremdleistungsmanagement
Werk XX Mindest-Anforderung Zielwerte
Instandhaltung im
Quelle: www.comsoc.org/blog
Die Treiber für das
„Internet der Dinge“ ...
 Miniaturisierung & Preissenkung von Chips
 Hoher Vernetzungseffekt
 Große Datenmengen
Das Internet der Dinge:
„Smart Everything“
Instandhaltung und das
Internet der Dinge
Möglich, aber:
 Haben Sie schon einmal von MQTT,
AMQP, CoAP, 6LoWPAN gehört?
 Wen holt Ihr Instandhaltungsleiter, wenn
Ihre Maschine einen Virus hat?
 Kennen Sie die Geschichte vom „roten
Teppich“?
Potenziale des IoT in der Instandhaltung
 Breitere Verwendung der voraussagenden
Instandhaltung (Predictive Maintenance)
 Datenanalyse in Echtzeit
 Aktuelle und präzise Performance-Metriken
 Automatische Software Upgrades
 Vorschläge für IH-Aktivitäten (UBM, CBM)
 Ersatzteilplanung und Inventarkontrolle
 Instandhaltung für „abgelegene Assets“
 … u.a. …
Nach: www.reliableplant.com/Read/29962/internet-improve-maintenance
20.04.2016 11
„Die technischen Dinge in der Instand-
haltung4.0 sind gelöst. Was wir als
Menschen noch nicht schaffen ist die
Technologie so zu nutzen, dass wir damit
arbeiten können.“
(Zitat aus einem Experteninterview in „Instandhaltung 4.0“)
IoT in der Industrie
 Intelligente Logistik: Solar-betriebene Mülleimer,
die historische Daten speichern, über GSM ihren
aktuellen Füllstand kommunizieren
 Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der
Produktion (virtuelle Realität)
Source: http://www.nuveon.de
 Vernetzte Produkte ermöglichen zuverlässige
Rückmeldungen über die Nutzung und das
Nutzungsverhalten: neue Geschäftsmodelle
(Service, Ersatzteilmanagement, etc.)
 Dezentrale Intelligenz in der Fertigung
 Füllstands-Information auf Behälterebene
 Component-level Technology
Source: http://www.wuerth-industrie.com/
Source: http://www.bigbelly.com/solutions/stations/smartbelly
IoT in der Instandhaltung
 Condition Monitoring: Die Erfassung von
Umgebungsparametern ermöglicht die Überwachung
der Zustände und Analyse von Zusammenhängen
Source: http://www.evolaris.net/
 Anbinden und Sammeln von Sensor-,
Maschinendaten: Internet-basierte
Kommunikationsprotokolle, Cloud-Services, usw.
Source: https://linemetrics.com/
 Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der Instand-
haltung (Wartungsanweisungen, Handbücher, usw.)
Source: http://www.parstream.com http://www.envisioncn.com/
Source: http://www.messfeld.com/
 Predictive Maintenance: Erfassung von Sensor-
Datenströmen in Echtzeit, Big-Data-Analyse,
Planung von Instandhaltungsmaßnahmen, usw.
IoT-Reifegrad-Modell
Nach: Bosch Software Innovations „Capitalizing on the Internet of Things – how to succeed in a connected world“ (2014)
Isoliert Vernetzt Managed Optimiert Differenziert
Kein Feedback
Hohe Service-
kosten
Remote Zugriff
Eingeschränkte
Daten
Reaktiv
Proaktives Monitoring
Optimierte Servicekosten
Softwareverteilung
Analytik
Predictive Maintenance
Nutzungsdaten
Anwendungs-
Integration
Enterprise System
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Integration
Neue Umsatzquellen und
Geschäftsmodelle
Cloud-Dienste
Remote Management von
Produkten
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Von der Automatisierungspyramide
zu cyber-physischen Systemen
(CPS)
Instandhaltung 4.0 15
Quelle: VDI/VDE Thesen und Handlungsfelder „Cyber-Physical Systems: Chancen und Nutzen aus Sicht der Automation“, April 2013
Instandhaltung 4.0 – Aufgabe für morgen
• Neue Technologien in alten Strukturen
• wenige Daten mit hohen Echtzeitanforderungen vs. große Datenmengen
• Reduktion/Vereinheitlichung von Schnittstellen
• Starre Strukturen vs. Laufende Adaptionen (Software UND Hardware)
Herausforderungen
DATEN ENTSCHEIDUNGENINFORMATIONEN
HEUTE MORGEN
Nutzung neuer Technologien für bessere Vorhersagen
und effektivere Abläufe
Quelle: www.comsoc.org/blog
Aktivitäten
Innovation in der Instandhaltung
Motor für die Zukunft
MCC Maintenance
Competence Center
20.04.2016 18
Anlaufstelle für anwendungsorientierte Forschungs-,
Entwicklungs- und Innovationsfragen in der
Instandhaltung
Virtuelles Kompetenzzentrum vereint Kompetenzen von
• führenden wissenschaftlichen Einrichtungen
• Technologie- und Service-Providern
• Beratungsunternehmen
• Produktions- und Fertigungsbetriebe
Die operative Umsetzung von Innovationsthemen und
Forschungsfragen erfolgt in Forschungs- und
Entwicklungsprojekten
Erste Projekte
OptiMon Predictive Maintenance and Management of
Resources with Wireless Sensor Networks for Harsh Industrial
Environments
Partner: Lakeside Labs Klagenfurt, FH Campus 02, Messfeld
i-Maintenance Maintenance Innovation
Partner: Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H.,
dankl+partner consulting gmbh, H&H Systems Software-
Entwicklungs- und Vertriebs-GmbH, IPN Intelligent Predictive
Networks GmbH, Messfeld GmbH, Schlotterer Sonnenschutz
Systeme GmbH; Wien Energie GmbH
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Instandhaltung 4.0
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Messfeld | dankl+partner consulting | Salzburg Research
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Tel: +43 (0) 463 / 219 35
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Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H.
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20.04.2016 22

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Innovation in der Instandhaltung - Motor für die Zukunft

  • 1. Innovation in der Instandhaltung Motor für die Zukunft Dipl.-Ing Jutta Isopp Messfeld GmbH Dipl.-Ing. Dr. Andreas Dankl dankl+partner consulting | MCP Deutschland GmbH Dipl.-Ing. Georg Güntner Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H.
  • 2. Innovation in der Instandhaltung? Gibt es diese?  Innovation = „Neuerung“ oder „Erneuerung“  Innovation = willentlicher & gezielter Veränderungsprozess hin zu etwas „Neuem“  Innovation = neue Ideen & Erfindungen und deren wirtschaftliche Umsetzung  Innovationen sind Ideen, wenn diese in neue Produkte, Dienstleistungen oder Verfahren umgesetzt werden; d.h. Ideen die tatsächlich erfolgreiche Anwendung finden und den Markt durchdringen 20.04.2016 2  Condition Monitoring Source: http://www.messfeld.com/ Source: http://www.parstream.com http://www.envisioncn.com/  Predictive Maintenance
  • 3. 3 Kernthemen von Industrie 4.0: Innovationstreiber für IH ? 1. Vernetzung, IoT & Kommunikation von Maschine-Maschine 2. Intelligente Produkte & Produktion (Smart Factory) 3. Transparente Systeme mit Echtzeitdaten 4. Sensorik & Mobilgeräte 5. Sichere Systeme 6. Nachhaltigkeit & Ressourceneffizienz 7. Standardisierte & nachvollziehbare Prozesse 8. Interaktion von Mensch und Technik 9. Mitarbeiterqualifikation und flexibler Personaleinsatz 10.Wissensvernetzung (Social Media)
  • 4. Ansätze für innovative IH Innovationen - Organisation - Eigenressourcen - Fremdleistung - IH-Strategien - IH-Methoden - Dokumentation • Wirtschaftlichkeit • Anlagenverfügbarkeit • Leistungsanforderungen • QSGU-Ziele • … • Unternehmens- Vorgaben • Anlagencharakteristik Leistungsbedarf • „Vorschriften“ • …
  • 5. Wirtschaftliche Konsequenzen von Innovationen (Theorie  Praxis) Zeit Produktivität Effektivität Effizienz VORTEIL • Produktivität • Effektivität • Effizienz Fragen: Welche IH-Innovation? Zu welchem Zeitpunkt?
  • 6. Potenzialhebel der Instandhaltung Steigerung der IH-EFFEKTIVITÄT „die richtigen Dinge tun“  Risikobasierte IH- & Ersatzteil-Strategien  Betriebliche Asset- verantwortung  Arbeitsteilung & Struktur Steigerung der IH-EFFIZIENZ „die Dinge richtig tun“  Prozesse & Steuerung Dokumentation  Lagerorganisation  Beschaffung 70% - 80% der IH-Kostenpotenziale 20% - 30% der IH-Kostenpotenziale Potenziale Hinweise: Angegebene Potenziale sind Erfahrungswerte aus der AMIS- Datenbank und der Literatur Optimierungshebel Minimierung von PRODUKTIONS- VERLUSTEN  Entgangener Deckungsbeitrag  ungenutzter Ressourcenverbrauch  Zusatzkosten Ergebnispotenzial: 1 – xx-fach der IH-Kostenpotenziale €€€ €€ €
  • 7. Identifikation von Innovations- Potenzialen in der Instandhaltung 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Werks- und Anlagenlayout Beschaffung neuer Anlagen Anlagen-Controlling Produktionsplanung Rüsten der Anlagen Produktions- und Instandhaltungsprozesse Anlagenbezogene IH-Strategien Ersatzteilw irtschaft Organisation, Dokumentation und QM-System Verbesserungsmanagement Sicherheit, Ordnung, Sauberkeit, Visualisierung Mitarbeiterqualifikation und -motivation Beschaffungs- und Fremdleistungsmanagement Werk XX Mindest-Anforderung Zielwerte
  • 9. Die Treiber für das „Internet der Dinge“ ...  Miniaturisierung & Preissenkung von Chips  Hoher Vernetzungseffekt  Große Datenmengen
  • 10. Das Internet der Dinge: „Smart Everything“
  • 11. Instandhaltung und das Internet der Dinge Möglich, aber:  Haben Sie schon einmal von MQTT, AMQP, CoAP, 6LoWPAN gehört?  Wen holt Ihr Instandhaltungsleiter, wenn Ihre Maschine einen Virus hat?  Kennen Sie die Geschichte vom „roten Teppich“? Potenziale des IoT in der Instandhaltung  Breitere Verwendung der voraussagenden Instandhaltung (Predictive Maintenance)  Datenanalyse in Echtzeit  Aktuelle und präzise Performance-Metriken  Automatische Software Upgrades  Vorschläge für IH-Aktivitäten (UBM, CBM)  Ersatzteilplanung und Inventarkontrolle  Instandhaltung für „abgelegene Assets“  … u.a. … Nach: www.reliableplant.com/Read/29962/internet-improve-maintenance 20.04.2016 11 „Die technischen Dinge in der Instand- haltung4.0 sind gelöst. Was wir als Menschen noch nicht schaffen ist die Technologie so zu nutzen, dass wir damit arbeiten können.“ (Zitat aus einem Experteninterview in „Instandhaltung 4.0“)
  • 12. IoT in der Industrie  Intelligente Logistik: Solar-betriebene Mülleimer, die historische Daten speichern, über GSM ihren aktuellen Füllstand kommunizieren  Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der Produktion (virtuelle Realität) Source: http://www.nuveon.de  Vernetzte Produkte ermöglichen zuverlässige Rückmeldungen über die Nutzung und das Nutzungsverhalten: neue Geschäftsmodelle (Service, Ersatzteilmanagement, etc.)  Dezentrale Intelligenz in der Fertigung  Füllstands-Information auf Behälterebene  Component-level Technology Source: http://www.wuerth-industrie.com/ Source: http://www.bigbelly.com/solutions/stations/smartbelly
  • 13. IoT in der Instandhaltung  Condition Monitoring: Die Erfassung von Umgebungsparametern ermöglicht die Überwachung der Zustände und Analyse von Zusammenhängen Source: http://www.evolaris.net/  Anbinden und Sammeln von Sensor-, Maschinendaten: Internet-basierte Kommunikationsprotokolle, Cloud-Services, usw. Source: https://linemetrics.com/  Assistenzsysteme für MitarbeiterInnen in der Instand- haltung (Wartungsanweisungen, Handbücher, usw.) Source: http://www.parstream.com http://www.envisioncn.com/ Source: http://www.messfeld.com/  Predictive Maintenance: Erfassung von Sensor- Datenströmen in Echtzeit, Big-Data-Analyse, Planung von Instandhaltungsmaßnahmen, usw.
  • 14. IoT-Reifegrad-Modell Nach: Bosch Software Innovations „Capitalizing on the Internet of Things – how to succeed in a connected world“ (2014) Isoliert Vernetzt Managed Optimiert Differenziert Kein Feedback Hohe Service- kosten Remote Zugriff Eingeschränkte Daten Reaktiv Proaktives Monitoring Optimierte Servicekosten Softwareverteilung Analytik Predictive Maintenance Nutzungsdaten Anwendungs- Integration Enterprise System Cloud-2-Cloud Integration Neue Umsatzquellen und Geschäftsmodelle Cloud-Dienste Remote Management von Produkten Cloud-2-Cloud Mashups
  • 15. Von der Automatisierungspyramide zu cyber-physischen Systemen (CPS) Instandhaltung 4.0 15 Quelle: VDI/VDE Thesen und Handlungsfelder „Cyber-Physical Systems: Chancen und Nutzen aus Sicht der Automation“, April 2013
  • 16. Instandhaltung 4.0 – Aufgabe für morgen • Neue Technologien in alten Strukturen • wenige Daten mit hohen Echtzeitanforderungen vs. große Datenmengen • Reduktion/Vereinheitlichung von Schnittstellen • Starre Strukturen vs. Laufende Adaptionen (Software UND Hardware) Herausforderungen DATEN ENTSCHEIDUNGENINFORMATIONEN HEUTE MORGEN Nutzung neuer Technologien für bessere Vorhersagen und effektivere Abläufe
  • 17. Quelle: www.comsoc.org/blog Aktivitäten Innovation in der Instandhaltung Motor für die Zukunft
  • 18. MCC Maintenance Competence Center 20.04.2016 18 Anlaufstelle für anwendungsorientierte Forschungs-, Entwicklungs- und Innovationsfragen in der Instandhaltung Virtuelles Kompetenzzentrum vereint Kompetenzen von • führenden wissenschaftlichen Einrichtungen • Technologie- und Service-Providern • Beratungsunternehmen • Produktions- und Fertigungsbetriebe Die operative Umsetzung von Innovationsthemen und Forschungsfragen erfolgt in Forschungs- und Entwicklungsprojekten
  • 19. Erste Projekte OptiMon Predictive Maintenance and Management of Resources with Wireless Sensor Networks for Harsh Industrial Environments Partner: Lakeside Labs Klagenfurt, FH Campus 02, Messfeld i-Maintenance Maintenance Innovation Partner: Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H., dankl+partner consulting gmbh, H&H Systems Software- Entwicklungs- und Vertriebs-GmbH, IPN Intelligent Predictive Networks GmbH, Messfeld GmbH, Schlotterer Sonnenschutz Systeme GmbH; Wien Energie GmbH
  • 21. Ergebnisse Forschungsprojekt Instandhaltung 4.0 Gleich abholen am Stand der Veranstalter! Messfeld | dankl+partner consulting | Salzburg Research
  • 22. dankl+partner consulting gmbh Röhrenweg 14, 5071 Wals/Salzburg Tel. +43 (0) 662 / 85 32 04 0 office@dankl.com, www.dankl.com Messfeld GmbH Lakeside B07a, 9020 Klagenfurt Tel: +43 (0) 463 / 219 35 office@messfeld.com, www.messfeld.com Salzburg Research Forschungsgesellschaft m.b.H. Jakob Haringer Straße 5/3, 5020 Salzburg Tel: +43 (0) 662 / 2288-0 instandhaltung40@salzburgresearch.at, www.salzburgresearch.at 20.04.2016 22